種子植物在進化中的適應對策多樣性

種子植物在進化中的適應對策多樣性摘要：種子植物在適應環(huán)境的對策方面與環(huán)境取得了與高度一致性，在植物界中種子植物占絕對優(yōu)勢。根、莖、葉的分化和種子的出現(xiàn)使其能夠較好的適應多種生存環(huán)境，原因就是種子植物適應對策具有多樣性。本文從種子植物器官的特征，了解和分析種子植物的一些進化特征以及種子植物進化過程中適應對策的多樣性。關鍵詞：種子植物進化適應策略多樣性TheadaptationstrategydiversityofseedplantsinevolutionAbstract:seedplantshavedevelopedaspecialstrategyofadaptingtotheenvironmenttoahighaccordance.Inplantage,thoseseedplantstaketheprevailingposition.TheDifferentiationofroot,stemandleafandtheemergenceofseedenablethemtofinelyadapttovariousenvironmentalconditions,thereasonisthattheiradaptationstrategiesarevaried.Thispaperwilldiscussthefeaturesofplantorgans,comprehendingandanalysingtheevolutionaltraitsofseedplantsanditsadaptationstrategydiversityduringtheprocessofevolution.Keywords:SeedplantsEvolutionAdaptationstrategiesDiversity植物是生命的先鋒。并以其具有獨特的光合作用而與其他生物形成鮮明的對比。它是最直接暴露在自然界的生命。對環(huán)境最敏感，適應變化也最深刻［1］。因而對每一個物種都有其特定的生要求．每一個植物類群只有在其特定的生存條件下，才能穩(wěn)定地發(fā)展［2］。種子植物也不例外，在期的自然選擇過程中，種子植物取得了與環(huán)境的高度一致性，因此在植物界中它是占絕對優(yōu)勢的類群。根、莖、葉的分化和種子的出現(xiàn)使其能夠較地適應多種生存環(huán)境，使其廣泛分布于地球表面陸地的大部分地區(qū)。植物進化和適應的策略從大的方面講是生存環(huán)境從水生過渡到陸生，結構由簡單變?yōu)閺碗s，個體生活史的演化表現(xiàn)出世代交替的過程，生殖方式和生殖器官的演化也是植物適應性進化多樣性的重要方面。下面擬對植物學課本中所涉及到的種子植物中裸子植物和被子植物的一些器官在進化中的適應策略多樣性加以分析。莖的進化和適應策略植物莖的進化主要表現(xiàn)在植物在生長過程中運輸方式的進化，使水、無機鹽和有機物的運輸效率大大提高。分枝方式的進化使整個植物同化和吸收表面迅速增加，能夠充分利用外界物質，產生足夠的營養(yǎng)，供植物體生長和繁殖需要。運輸方式的進化和適應策略莖中維管束是植物體內輸送水分、礦質元素、有機養(yǎng)料的通道。水分、礦質元素的輸送是靠導管分子或管胞來實現(xiàn)的。管胞是單個細胞，末端楔形，在莖中縱向排列，上、下2個細胞的端部緊密地重疊，水分是通過管胞壁上的紋孔實現(xiàn)水分的輸送。導管分子是管胞分子的端壁溶解，形成了穿孔，從而使水分的運輸變得暢通無阻，使導管比管胞有了更高的輸水效率。同樣，有機養(yǎng)料的輸送是由篩管分子或篩胞來完成的。篩管分子與導管相似，在上、下相連的分子端壁上分化出具孑L的篩板。而篩胞間則無，只是在細胞壁上分化出了篩域，輸導能力較篩管分子低。裸子杭物莖中的輸導組織只有管胞和篩胞，而被子植物則主要是導管和篩管，從而保證了被子植物較裸子植物有更強大的輸導能力。也使其比裸子植物有了更強的適應能力和更廣泛的分布區(qū)域。分枝方式的進化和適應策略分枝是植物生長中普遍存在的現(xiàn)象，是植物的基本特征之一。種子植物莖的分枝類型一般只有單軸分枝、合軸分枝有時也出現(xiàn)假二叉分枝。在植物界中。比較原始的分枝方式是二叉分枝，在低等植物藻類和高等植物苔類及少數(shù)蕨類中多見。單軸分枝在蕨類植物和裸子植物中占優(yōu)勢。具有這類分枝方式的植物主干極明顯．木材高大挺直，這主要是由于頂芽不斷地向上伸展，抑制了側枝的生長，導致主干的伸長和加粗比側枝要強得多。被子植物的主要分枝方式是合軸分枝，是先進的分枝方式。合軸分枝的植物枝葉繁茂，光合作用面積擴大，對于植物的生長、發(fā)育有著比裸子植物更積極的作用。這種分枝方式的出現(xiàn)是由于頂芽在生長季節(jié)中，生長遲緩或死亡，或頂芽分化為花芽，從而保證了頂芽下的腋芽得以生長和伸展，每年同樣地交替進行，使主干繼續(xù)生長。同時側枝的生長最終使植物體變得樹冠開闊．高大茂盛［5-6］。葉的進化和適應策略被子植物較裸子植物生長得快，適應性強，這與植物的葉片形狀也有一定的聯(lián)系。葉是植物進行光合作用、蒸騰作用的器官。葉的形狀有多種多樣，從面積較小的針形、鱗形葉到面積較大的橢圓形、心形等闊葉的多種類型。裸子植物的葉形多呈現(xiàn)針形或鱗形，這可能與其不發(fā)達的輸導組織相適應。裸子植物都是木本植物，高大的植物體在生長過程中需要大量的水分和養(yǎng)料，但其不發(fā)達的輸導組織又決定了其植物體的生長速度不能太快。葉使這兩者之間的矛盾得到了解決，裸子植物的葉形多為針形或鱗形，光合作用的面積小，蒸騰作用較弱，因此在中生代侏羅紀繁盛的裸子植物因不能適應環(huán)境的變化而從地球上逐漸的減少。被子植物的葉多為闊葉，葉片面積大，光合作用強，蒸騰強度大，由此產生的強大的蒸騰拉力保證了根部吸收的水分通過發(fā)達的輸導組織源源不斷運輸?shù)街参矬w的各個部分同時光合作用合成的有機養(yǎng)料也隨著水分的運輸而分配到植物體相應的部位［5-6］。形成種子的進化和適應策略植物在形成種子的過程中，花結構的進化使其能夠為異花傳粉創(chuàng)造條件。生殖器官和生殖方式的進化為植物受精作用創(chuàng)造條件。3.1花的進化和適應策略裸子植物和被子植物同屬種子植物。但是種子的形成過程是有差異的，構成種子的幾個部分在形成過程中也有些不同。裸子植物形成球花，球花由孢子葉形成，小孢子形成雄球花，大孢子形成雌球花，最后經(jīng)過發(fā)育形成雌雄配子，這種花一般借助風力傳粉。被子植物不大一樣，它們有了由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成的真正的花結構。這些結構有艷麗的色彩和特殊的氣味來增強傳粉效率，從而為異花傳粉創(chuàng)造條件，因而它們能夠吸引昆蟲、鳥等來幫助傳粉，而昆蟲傳粉為植物的主要傳粉方式，為植物生殖提供新的隔離方式，從而能使物種的成種速率提高；昆蟲傳粉比風力傳粉更有效地在居群密度低和大區(qū)域內幫助植物遠緣雜交，更有利于種系的延續(xù)［3,5］。孢粉粒結構的進化近年來人們把目光轉向孢粉粒結構的研究，通過超薄切片和掃描電鏡研究得知。大多數(shù)被子植物的花粉壁是由纖維素內壁和孢粉素外壁組成。孢粉素外壁又分為不成層狀的外壁內層和外表層．外表層又可分為基層，柱層及蓋層；裸子植物的花粉則不然，外壁內層為層狀。外表層多為顆粒狀，不像被子植物那樣復雜。這種結構的進化為花粉的成長創(chuàng)造有利條件［4］。生殖器官和生殖方式的進化和適應對策裸子植物中的雄配子體即成熟花粉粒來自小孢子葉球上小孢子囊內的小孢子母細胞減數(shù)分裂形成的小孢子。作為雄配子體的第1個細胞小孢子的分裂會產生精子器原始細胞繼續(xù)分裂才形成生殖__細胞，此時花粉粒成熟。雌配子體是著生于大孢子葉球上的大孢子囊內的大孢子母細胞減數(shù)分裂形成的大孢子。大孢子囊相當于胚珠，但是裸露而生。作為雌配子體的第1個細胞大孢子最終分裂，在頸卵器內產生卵細胞。經(jīng)過精卵細胞結合形成二倍體的胚。頸卵器是裸子植物的雌性生殖器官。被子植物則形成特殊的繁殖器官——花。雄蕊的花藥和雌蕊的子房中分別分化形成成熟的花粉粒和成熟胚囊．成熟胚囊中的卵細胞和助細胞共同構成了結構更為簡單的雌性生殖單位——卵器。胚乳不是由雌配子體發(fā)育而來的，而是由2個極核和1個精細胞融合形成的．包含著父本和母本植物的遺傳性，并且是胚發(fā)育過程中的養(yǎng)料。被子植物的雙受精過程使其擁有了比裸子植物更大的變異性，更強的生活力更廣的適應性[5-8]。種子結構的進化和適應策略植物在形成種子過程中,裸子植物種子缺少了果皮的包裹使其暴露在外，而被子植物種子卻躲藏在果皮內，果實使種子具有了良好的保護結構，能夠渡過不良環(huán)境，使植物種族得到繁衍，同時對種子傳播也具有意義。因此,從新生代以來，被子植物在自然界占有絕對優(yōu)勢。自然選擇具有使植物不斷地進化適應于一定的環(huán)境條件的作用。然而，環(huán)境的變化是永無止境的，自然選擇對植物和動物的生存標準也是隨著環(huán)境的變化而改變[2],一種植物要生存必須適應自然選擇,適應環(huán)境的變化。因而在學習過程,中去尋找植物適應環(huán)境的特征可以更加全面而深人的理解種子植物在進化過程中與環(huán)境之間的相關適應。參考文獻李璇，馬正學，徐小靜.環(huán)境進化論基礎[M].北京：中央民族大學出版社.2004.周靜波?植物進化與物種絕滅現(xiàn)象[J].生物學雜志，2001,18(1)：9—11.張紅玉.蟲媒植物與傳粉昆蟲的協(xié)同進化(一)[J].四川林業(yè)科技，2005,26(3)：39-41.郝守剛，馬學平，董熙平等.生命的起源與演化[J].北京：高等教育出版社.2004.陸時萬，徐祥生，沈敏健.植物學[M].第2版(上冊).北京：高等教育出版社.2006.吳國芳，馮志堅，馬煒梁等.植物學[M].第2版(下冊).北京：高等教育出版社.2006.李博等.生態(tài)